Лоуренс Мид. А-6 «Интрудер», история создания (2/2)
Полноразмерный макет самолёта A2F, будущего "Интрудера". На центральном пилоне под фюзеляжем - муляж ядерной ракеты "Корвус", так и не принятой на вооружение; под крылом муляж управляемой ракеты "Буллпап". Слева на козлах - "Сайдуиндер" класса "воздух-воздух".
Окончание, начало см. здесь.
В 1958 году мы получили от ВМС первый контракт на эскизный проект. Согласно графика, к осени того года мы обязались предоставить полноразмерный макет. В этот период мы продолжали совершенствовать конструкцию. Мы выпрямили крыло, чтобы избавиться от излома задней кромки. Это позволило упростить геометрию закрылков. Мы отказались от двухщелевой схемы выдвигаемого закрылка и сделали его однощелевым отклоняемым. Мы приняли систему катапульного запуска с приводом за носовую стойку шасси - ещё одна новинка самолёта A2F*. Это добавило некоторый вес, но стало революционным новшеством для катапультного запуска вообще. Наше самое значительное достижение того года состояло в том, что мы утвердились в роли создателей систем вооружения. Мы, впервые в истории флота, занимались не просто разработкой планера, но комплексной системы «самолёт-оружие». Боб Нэфис (Bob Nafis), Джин Бонан (Gene Bonan), Дэн Коллинз (Dan Collins) и многие другие проделали огромную работу по реформированию вглядов флота и фирмы «Грумман», что привело к отказу от мышления в категориях «чёрных ящиков» и переходу к «системному» мышлению, позволившему создать А-6.
(*A2F - название будущего A-6 на этапе разработки; ранее, до введения на нём общепринятой ныне системы с присоединением самолёта к челноку катапульты за единственную точку на носовой стойке, при катапультном запуске использовалась уздечка из стальных тросов с присоединением к крылу - прим. перев.)
Мы сформировали систему Интегрированного Навигационно-Боевого Цифрового Оборудования - ДИАНЕ (англ. DIANE, от Digital Integrated Attack Navigation Equipment). Так же, Дианой, звали и дочь Боба Нэфиса. Ключевыми элементами, на которых строилась система ДИАНЕ, были два локатора (обзорный и сопровождения цели), работающие в KU дапазоне, а также одна из первых бортовых инерциальных навигационных систем фирмы «Литтон», наряду с приёмниками полётных данных и измерителями доплеровского смещения.
(Лирическое отступление: локатор захвата цели на А-6А.
При работе над переводом "Полёта Интрудера" мы с Олегом не раз просили автора пояснить некоторые "хитрости" с терминами и принципами боевой работы борта А-6. Здесь будет уместно привести пояснение мистера Кунтса о двух локаторах.
- А-6А имел два локатора - обзорный и захвата цели. При использовании обзорного локатора расстояние до маркера автоматически считывается компьютером, так что БШ просто накладывал маркер (перекрестье) на нужную засветку. Конечно, сначала нужно определить, которая засветка нужна из этого моря меток - в этом и состоит искусство бомбардира-штурмана. После наложения компьютер будет удерживать маркер на месте, если введены правильные поправки на ветер. Если поправки неверны - будет казаться, что маркер "ползёт". Тогда БШ введёт в компьютер другое значение ветра для расчётов. Но я отвлёкся.
Радар захвата цели был хорош где-то за десять миль до цели, в зависимости от угла обзора, т.е., маленький угол - малое расстояние. Чем выше самолёт над землёй, тем расстояние больше. Локатор может захватить землю - то место на земле, где должна находиться цель, это называется "захват земли" (ground lock). При этом с локатора в компьютер идет информация об угле места. Однако, если удастся этим локатором захватить саму цель, к примеру, мост или здание, и отслеживать её - это обеспечит компьютеру гораздо более точную информацию о дальности и угле места. Это и называется "раздельный захват" (discrete lock). Не забывайте, что самолёт несёт свободнопадающие бомбы, то есть чем точнее компьютер определит своё положение относительно цели - тем лучше он сможет рассчитать баллистическую задачу. Компьютер выведет путевой указатель для пилота. Если тот будет следовать указателю и нажмёт на кнопку подтверждения, включая тем самым цепи оружия - то компьютер сбросит бомбу или бомбы в нужный момент, так, чтобы они упали на цель.
Радар захвата цели А-6А был "чудо-ящиком" первого поколения, печально известным своей ненадёжностью. Когда один из моих бывших командиров узнал, что я написал книгу об А-шестых во Вьетнаме, ему сказали, что у меня там экипаж пользуется локатором захвата цели. Мой шкипер тогда спросил: "Так Кунц говорит, что этот локатор работал? Если да - значит, в своей книге он всё выдумал.")
Система интегрировалась с цифровым компьютером, имевшим барабанную память - одной из первых бортовых моделей всё той же фирмы «Литтон». Система отображения информации обеспечивала выведение для пилота комплексных полётных данных на экране - электронно-лучевой трубке. Экран Полётной Информации пилота был одним из ключевых новшеств А-6. Синтезированный «путь в небе» и отображение удаления до элементов ландшафта, обеспеченное работой обзорного локатора в режиме фазо-интерферометра, стали первой ступенью на пути к современным высокоинтегрированным многофункциональным системам отображения полётной информации. Мы также создали одну из первых систем интегрированного управления вооружением и контроля состояния самолёта, каких ранее не существовало. Это позволило А-6 применять широкую номенклатуру боеприпасов.
Приборное оборудование кабины A-6E "Интрудер". По центру слева - прямоугольный экран полётной информации пилота, на месте штурмана справа виден круглый локаторный экран (светозащитный "сапог" убран). Между ног штурмана расположена стойка с бортовым компьютером и маленьким "джойстиком" сверху, а у пилота - ручка управления самолётом.
Сведение воедино данных с различных датчиков через цифровой компьютер позволило нам достигнуть прорыва в повышении точности доставки боеприпасов и разнообразии режимов бомбометания по сравнению с предыдущими аналоговыми системами управления огнём. Баллистические уравнения решались со среднеквадратичной ошибкой 1,3 миллирадиан во всём диапазоне профилей бомбометания, что, в сочетании с другими погрешностями, позволило системе соответствовать и даже превзойти задаваемое техническими требованиями отклонение в 10 миллирадиан на цель для свободнопадающих бомб. Компьютер вычислял точку автоматического сброса во время выхода из пикирования или для точного попадания с пикирования под любым углом, при любой перегрузке, воздушной скорости, удалении от цели и её скорости. Для вычислений могли быть заданы режимы полёта при бомбометании: горизонтальный полёт, пологое или крутое пикирование. Всё это могло быть выполнено и в сложных метеоусловиях, по видимым только на локаторе стационарным или движущимся целям.
Современные усовершенствования в электронном оборудовании А-6 улучшили только надёжность датчиков, расширили возможности компьютера и дисплея, но в своей основе система не слишком отличается от первоначальной версии.
К завершению макетной комиссии в сентябре 1958 года облик будущего самолёта был уже вполне определён. Носовой обтекатель был увеличен для размещения обоих локаторов, а обводы фонаря доработаны для улучшения обзора и обтекаемости. Киль увеличен и смещён назад. Мы начали работу над сборкой с новой коробкой самолётных агрегатов.
Вскоре после этого мы вскрыли ошибку в вычислении значения лобового сопротивления на крейсерской скорости. Ошибка вкралась из-за неверного коэффициента подобия площади крыла во время продувок моделей. Мы немедленно увеличили размах крыла на два фута, доведя коэффициент удлинения с 5,0 до 5,31, и так нашли место для добавки 1000 фунтов горючего. Таким образом, мы сохранили боевой радиус, если уж не конкретную дальность. Согласие на всю эту операцию потребовало от меня всего пары телефонных разговоров с лейтенантом-коммандером Ц. П. (Бадом) Икасом, офицером отдела классификаций. Также пришлось удвоить производительность кондиционеров, когда мы получили реальные цифры теплоотдачи от наших поставщиков авионики. К тому же, когда Ньют Списс (Newt Spiess) разработал полные алгоритмы для всего программного обеспечения компьютера фирмы «Литтон», нам пришлось удвоить объём памяти. Последняя операция буквально целиком заполнила пространство между ног штурмана в его кабине.
Всего примерно за год до первого полёта полные чертежи поступили в цеха и были раскроены первые листы металла. Сборка первого образца была закончена на заводе № 5 в начале 1960 года. После этого самолёт со всеми предосторожностями отбуксировали в Бетпэйдж (Bethpage), откуда тягачом отправили в Кэлвертон (Calverton). Там через пять дней, 19 апреля 1960 года, он и совершил первый полёт, пилотируемый Бобом Смитом (Bob Smith). Первый экземпляр практически не имел авионики, за исключением важнейших навигационых приборов и систем связи, зато оснащался большим набором измерительных приборов для проведения лётных испытаний. Через месяц состоялась формальная церемония выкатки и приёмки самолёта в Кэлвертоне.
Одним из первых, что мы проверили после первого полёта, была эффективность и характеристики отклоняемых сопел. Они действовали безотказно, а зубчатый привод рулей высоты нормально обеспечивал управление и триммирование. Тем не менее, после длительных дебатов с КМП, флот решил, что эта особенность не оправдывает необходимых на неё дополнительных затрат. Это решение основывалось на том факте, что отклоняемые сопла давали заметный эффект лишь при небольшом взлётном весе. В большинстве же вариантов боевой нагрузки взлётная дистанция уменьшалась незначительно. Даже с соплами в маршевом положении дистанция пробега всегда короче взлётной дистанции с более высоким весом. Для авианосных операций посадочная скорость и с неотклонёнными соплами была достаточно низкой. Так что, начиная с машины номер 7, отклоняемые сопла исчезли.
Первая программа лётных испытаний не обошлась без происшествия. Машина № 2, совершившая первый полёт 18 июля 1960 года, перелетала из Бетпэйджа в Кэлвертон. На этой машине между двумя фюзеляжными топливными баками был установлен регулировочный кран, что давало возможность менять положение центра масс при испытаниях. Из-за путаницы в терминологии этот кран вместо открытого положения оказался закрытым. Поэтому задний бак, из которого питались двигатели, был выработан досуха. Оба двигателя остановились в районе третьего разворота аэродрома Кэлвертона. Пилот Эрни фон-дер-Хейден (Ernie Von-der-Heyden) сумел плавно развернуть самолёт и посадить его на ВПП. Этот случай продемонстрировал хорошие лётные качества машины и её приветливый норов.
Перед самыми предварительными испытаниями флота (Navy Preliminary Evaluation) в октябре Эрни выполнял обычный полёт. Его целью являлась наработка лётного времени и создание высоких перегрузок при выпущенных фюзеляжных тормозных щитках на полной тяге. Эрни обратил внимание на «ленивую» реакцию машины по тангажу. Когда мы проверили показания самописцев после полёта, оказалось, что вращающие моменты аэродинамических сил на цельноповоротном стабилизаторе превысили предельное усилие гидравлического привода, и тот заклинило на несколько секунд, к счастью - без катастрофических последствий. Выпущенные тормозные щитки изменили характер обтекания хвостовой части и сместили центр давления дальше вперёд и ближе к диаметральной плоскости, что резко увеличило вращающие моменты. Ранее, при продувках в аэродинамической трубе, мы не смогли выявить этого.
Слева направо: третий, четвёртый и второй летающий экземпляр "Интрудера" в совместном полёте. На "двойке" и "четвёрке" стабилизатор ещё в первоначальной позиции, "тройка" уже доработана со смещением стабилизатора назад; "четвёрка", единственная из трёх, имеет штатный для серийных "Интрудеров" обтекатель РЛС и штангу дозаправки в воздухе. Рули направления на всех трёх самолётах ещё первоначальной формы и меньшей площади в сравнении с серийными А-6
Мы начали лихорадочную работу по перепроектированию в январе 1961-го, и уже тремя месяцами спустя облетали обновлённую конфигурацию, со сдвигом стабилизатора на шестнадцать дюймов назад относительно своей поворотной оси (между прочим, почти на всех пластмассовых моделях самолёта хвостовое оперение осталось в первоначальной, «передней» позиции). Последнее крупное изменение конструкции планера произошло после предварительных флотских испытаний в мае 1961 года. ВМС решили, что тормозные щитки по сторонам фюзеляжа недостаточно эффективны как для бомбометания с пикирования, так и для посадок на палубу, где эффективное изменение лобового сопротивления необходимо для захода на посадку и при уходе на второй круг. Единственным местом для тормозных щитков, где они не приводили бы к бафтингу самолёта, не мешали бы подвижным поверхностям или вооружению и не изменяли бы в значительной степени балансировку, оказались законцовки крыльев. Размещённые там разделяющиеся щитки оказались настолько удачными, что на более поздних моделях А-6 фюзеляжные тормозные щитки исчезли полностью. Сомнения по поводу возможности асимметричного открытия створок тормозных щитков были разрешены вводом взаимоблокирующего механизма, который впоследствии был заменён на Т-образный гидравлический клапан, работавший на обе консоли крыла. Насколько я знаю, эти тормоза работали безотказно. Последним изменением конфигурации было увеличение хорды руля направления у его основания. Увеличение площади этого руля потребовалось для улучшения штопорных характеристик.
KA-6D из эскадрильи VA-196 при посадке на палубу "Энтерпрайза", 1972-1973 г. Хорошо видны раскрытые тормозные щитки на законцовках крыла
Машина № 4 стала первым образцом, оборудованным полным набором авионики, и она совершила первый полёт уже в декабре 1960 года. Однако в том вылете приборное оборудование едва ли вообще работало. Так как мы не стыковали системы в лаборатории перед установкой на летающий самолёт, нам пришлось буквально неделями возиться, прежде чем приборное оборудование заработало достаточно хорошо, чтобы перейти хоть к каким-то его испытаниям. Мы смогли впервые опробовать режим огибания рельефа поверхности и дисплей только в конце февраля 1961 года. Мы извлекли хороший урок на будущее. Надёжность приборов была невысокой, климатические испытания не были проведены достаточно тщательно, а недостаточность проверки комплексной работы систем была просто катастрофической. Мы много узнали о том, что надо делать, а чего делать не следует ни в коем случае. Это очень пригодилось нам в последующие годы.
(Лирическое отступление: особенности бортового компьютера А-6.
В целом, для начала 1960-х годов бортовой комплекс А-6А представлял собой настоящий прорыв, на голову превзошедший прицельно-навигационные комплексы всех предшественников и вполне сравнимый с возможностями лучших истребителей-бомбардировщиков уже следующих двух десятилетий, вплоть до 1980-х. Во многом именно бортовой комплекс предопределил высокую боевую эффективность А-6. Но, как обычно, первый блин получился комковатым, и проблемы с частыми отказами борта преследовали «Интрудеры» вплоть до поступления на вооружение модификации A-6E - уже после вывода войск США из Вьетнама. В главе 17 «Полёта Интрудера» есть примечательный эпизод:
"...Указатель курса метнулся вправо до отказа.
- Не обращай внимания. Маркеры бегают. Курс два ноль пять.
- Что не так?
- А, грёбаные скорости свихнулись. Дело или в инерциальной системе, или в компьютере.
Коул изучил показания приборов.
- Это чёртов компьютер. Нам придётся бомбить без него.
Тигр от души пнул по стойке между своих ног. Такова была одна из неписаных - усвоенных на опыте - процедур наладки. Иногда это помогало вывести из ступора заклинивший электромеханический компьютер, который являл собой настоящее чудо техники - в 1956 году. На этот раз пинки и проклятия не помогли. Коул махнул рукой на компьютер и выставил маркер локатора вручную на дистанцию сброса, которую он вычислил ещё на корабле...")
Первые же флотские предварительные испытания приборного обеспечения, состоявшиеся в ноябре 1961 года, вскрыли существенную нехватку яркости и контрастности дисплеев как пилота, так и штурмана. К тому же проблемы с низкой в целом надёжностью приборов были слишком велики, чтобы от них отмахнуться. Таким образом, на свет появилось требование по доработке ЕСР №120. Оно было утверждено в апреле 1962 года, и требовало повысить надёжность системы и качество дисплеев. Например, дисплей штурмана был сменён с телевизионного экрана 5 дюймов по диагонали на 7-дюймовую электронно-лучевую трубку. Всё это сказалось на сроках испытаний авионики системы приборного бомбометания (СПБ, англ. BIS - bombing instrument system) и начале переучивания личного состава флота, которое началось почти на год позднее намеченного графика.
Лётные испытания СПБ начались в октябре 1962-го и прошли без особых происшествий. В декабре того же года мы взяли А-6А, вместе с Е-2А, для первых морских испытаний на борту авианосца «Энтерпрайз» (USS Enterprise). Для испытаний корабль вышел в район мысов Вирджинии. А-6А успешно прошёл серию корабельных испытаний, заложив основу для своей прекрасной репутации в качестве палубного самолёта. Он успел совершить более 10000 посадок на палубу прежде, чем с ним случилось первое серьёзное происшествие при посадке на авианосец. Во время периода доработки и приёмочных испытаний самолёт отправляли на многие базы для статической или воздушной демонстрации. Лейтенант-коммандер Икас совершил беспосадочный перелёт с восточного побережья США в Париж без дозаправки, на самолёте с пятью подвесными топливными баками. Ещё одна машина продемонстрировала возможность навигации в полярных условиях по инерциальной системе, слетав на базу Туле (Thule) в Гренландии.
Начало 1963 года отмечено напряжённой борьбой по доведению авионики, модернизированной согласно требования ЕСР №120, до уровня, приемлемого для применения на флоте. Общая ненадёжность постоянно мешала как доводочным работам, так и предварительным флотским испытаниям, которые в тот период быстро следовали одно за другим. Для доработки локаторов, систем РЭП и инерциальной навигационной системы мы выполняли тактические вылеты. Для выявления сбоев в баллистических вычислениях мы совершили бесчисленное количество бомбометаний практическими бомбами в глухомани Нантакета. В конце концов мы превысили требование к точности в 10 миллирадиан, добившись значений в 7-8 миллирадиан кругового вероятного отклонения (КВО). На авиабазе Пакс-Ривер* в любое время мы постоянно имели от восьми до десяти машин, занятых в испытаниях - флотских, оружия или авионики.
(*Подразумевается испытательный полигон Патаксент-Ривер в штате Мэриленд - прим. перев.)
Когда мы наладили авионику и систему приборного бомбометания, центр нашего внимания сместился к налаживанию серийного производства самолёта, которое бы смогло работать достаточно хорошо и долго, чтобы продавать машины флоту для эксплуатации эскадрильями. В то время мы производили две машины в месяц. Многие из нас, включая меня и Дэна Коллинса, жили в Кэлвертоне, работая над проблемой приёмки и обеспечивая постоянную техническую поддержку СПБ в Пакс-Ривер. Наконец, 10 октября 1963 года, машина № 32 была сдана ВМС в качестве первого серийного образца для строевой эскадрильи. Несмотря на общие проблемы с надёжностью, А-6 оказался гигантским шагом вперёд в вопросах боевого радиуса, разнообразия доставляемых боеприпасов, всепогодности поиска и сопровождения цели и общих задач. В итоге ВМС США требовали их в таком количестве, что мы не успевали производить. Как мы знаем, А-шестые продемонстрировали завидные боевые возможности во Вьетнаме уже в середине 1960-х.
С самого начала мы разрабатывали A2F-1 (A-6A) с учётом универсальности и потенциального развития. Мы не экономили ни на аэродинамике, ни на прочности, ни на лётных характеристиках. Сама архитектура всей системы была хорошо приспособлена к модернизации. Уже в самой первой брошюре технического предложения мы говорили об альтернативных модификациях: противолодочной, разведывательной, радиоэлектронного противодействия. Самолёт использовался в качестве воздушного танкера почти с самого начала, задолго до того, как появилась специальная модификация KA-6D. Мы начали проектные работы над версией РЭБ в конце 1960 года. Ведущим инженером этой темы в моём отделе был Лью Шойер (Lew Scheuer). В августе 1961 года мы начали активно работать над A2F-1Q, совершившем первый полёт в августе 1963 года под обозначением ЕА-6A. Этот самолёт был переделан из второго прототипа A2F-1, с модифицированной бортовой электроникой от А-6А. От этого самолёта мы потом прошли путь к A-6B, C, D, E, KA-6D и EA-6B в его нескольких модификациях. В настоящее время мы находимся в стадии ещё одной крупной модернизации как бортовых систем, так и планера, для новой версии с обозначением A-6F*. Это стало возможным благодаря тому, что боевые требования к будущему самолёту, конструкция планера и системы вооружения были тщательно продуманы с самого начала.
(*Напоминаем, что это было рассказано Л. Мидом в 1985 году. Проект существенно переработанного A-6F «Интрудер II» был отменён в 1988 году, после постройки четырёх опытных образцов - прим. перев.)